一种极片涂布装置、电池极片及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种极片涂布装置、电池极片及其制备方法，该极片涂布装置包括沿极片的走带方向依次设置的用于放卷箔材的放卷装置、用于将浆料涂层涂覆在箔材的至少一表面的涂布辊、用于萃取浆料涂层中的有机溶剂以使浆料涂层能够迅速凝固的蒸汽箱、用于烘烤残留在极片表面的水分的烘箱和用于收卷烘烤后的极片的收卷装置；所述蒸汽箱的箱体内壁设置有蒸汽喷头、箱体外壁底端和顶端分别设置有用于回收浆料涂层中的有机溶剂和水蒸气液体回收管和气体冷凝回收管。本发明专利技术的极片涂布的装置，通过使用水蒸气萃取浆料涂层中的低沸点有机溶剂使得涂层能够迅速凝固，避免了涂层在过辊被破坏的问题，提高电池极片的制作效率、简化了工艺流程、节约材料成本。节约材料成本。节约材料成本。

【技术实现步骤摘要】
一种极片涂布装置、电池极片及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池极片涂布
，具体涉及一种极片涂布装置、电池极片及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前锂离子负极片主要通过在铜箔上涂布负极材料，经过烘干收卷得到极片，涂布一般使用水系浆料，即将负极主材(如石墨)、CMC、SBR、炭黑导电剂等与水进行混料，搅拌分散制作成浆料。双面涂布需要先完成一面涂布得到半成品，再重新放卷涂布，工艺繁琐且损耗较多。少部分厂商使用油性涂布，即将水换成有机溶剂，SBR改用油性粘结剂，不使用CMC，但其涂布工艺并无改进，且油性溶剂更增加了原料成本。
[0003]因此，亟需一种改进的双面同时涂布设备来解决上述的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：提供一种极片涂布的装置，通过设置蒸汽装置，使用水蒸气萃取浆料涂层中的低沸点有机溶剂使得涂层能够迅速凝固，不仅避免了涂层在过辊被破坏的问题，还提高电池极片的制作效率、简化了工艺流程、节约材料成本。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种极片涂布装置，包括沿极片的走带方向依次设置的放卷装置、涂布辊、蒸汽箱、烘箱、收卷装置；
[0007]所述放卷装置，用于放卷箔材；
[0008]所述涂布辊，用于将浆料涂层涂覆在箔材的至少一表面；
[0009]所述蒸汽箱，用于萃取浆料涂层中的有机溶剂以使浆料涂层能够迅速凝固；
[0010]所述烘箱，用于烘烤残留在极片表面的水分；
[0011]所述收卷装置，用于收卷烘烤后的极片。
[0012]优选的，所述涂布装置还包括上料罐和若干导辊；所述上料罐通过导管与涂布辊连接，所述导辊用于传导箔材。
[0013]优选的，所述蒸汽箱包括箱体，所述箱体内壁设置有若干蒸汽喷头、所述箱体外壁底端设置有液体回收管和所述箱体外壁顶端设置有气体冷凝回收管。
[0014]优选的，所述蒸汽喷头的一端伸出所述蒸汽箱之外并通过输送管道与蒸汽储存罐连接。
[0015]优选的，所述液体回收管和所述气体冷凝回收管用于回收浆料涂层中的有机溶剂和水蒸气。
[0016]本专利技术还提供一种由上述极片涂布装置涂布的电池极片的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)浆料配制：将活性物质、粘结剂、导电剂加入到低沸点极性有机溶剂中混合均匀，得到浆料；
[0018](2)极片制作：将箔材置于放卷装置，通过导辊将步骤(1)得到的浆料在涂布辊处对箔材进行双面涂布，在蒸汽箱中极片涂层成型，经过烘箱去除极片表面的水分后使用收卷装置进行收卷，即得到电池极片。
[0019]优选的，步骤(2)中，所述在蒸汽箱中极片涂层成型，具体包括：极片涂层中有机溶剂与蒸汽箱中蒸汽融和蒸发，极片涂层快速凝固成型。
[0020]优选的，步骤(1)中，所述有机溶剂为沸点低于水沸点的极性溶剂，所述有机溶剂为丙酮、丁酮中的至少一种。
[0021]优选的，步骤(1)中，所述活性物质、所述粘结剂和所述导电剂的质量比为(94
‑
98％):(1
‑
4％):(0
‑
3.0％)，所述浆料的固含量为40
‑
65％。
[0022]优选的，所述烘箱的温度为40
‑
90℃。
[0023]本专利技术还提供一种电池极片，由上述的电池极片的制备方法制备得到。
[0024]本专利技术的有益效果在于：
[0025]本专利技术在制作极片的过程中，将浆料涂层涂覆在箔材后使用水蒸气萃取浆料涂层中有机溶剂以使得浆料涂层凝固的方法，与常规的烘干凝固方法相比，本专利技术的浆料涂层凝固更为迅速、高效，不仅实现了同时进行双面涂布，还减少了工艺步骤，提高了生产效率；此外，回收的有机溶剂经过处理后还能进行循环利用。本专利技术的涂布工艺具有低成本、高效率的优势；本专利技术制作的极片涂层剥离力更高，减少了极片涂层脱落风险；极片水分含量更低，减少电芯化成时副反应的发生。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一实施例中极片涂布装置的示意图；
[0027]其中，1
‑
放卷装置、2
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箔材、3
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上料罐、4
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涂布辊、5
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蒸汽箱、6
‑
蒸汽喷头、7
‑
液体回收管、8
‑
气体冷凝回收管、9
‑
烘箱、10
‑
收卷装置。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种极片涂布装置，包括沿极片的走带方向依次设置的用于放卷箔材的放卷装置、用于将浆料涂层涂覆在箔材的至少一表面的涂布辊、用于萃取浆料涂层中的有机溶剂以使浆料涂层能够迅速凝固的蒸汽箱、用于烘烤残留在极片表面的水分的烘箱、用于收卷烘烤后的极片的收卷装置；
[0030]在根据本专利技术的一实施例中，涂布装置还包括上料罐和若干导辊；上料罐通过导管与涂布辊连接，导辊用于传导箔材。
[0031]在根据本专利技术的一实施例中，蒸汽箱包括箱体，箱体内壁设置有若干蒸汽喷头、箱体外壁底端设置有液体回收管和箱体外壁顶端设置有气体冷凝回收管。
[0032]在根据本专利技术的一实施例中，蒸汽喷头的一端伸出蒸汽箱之外并通过输送管道与蒸汽储存罐连接。
[0033]在根据本专利技术的一实施例中，液体回收管和气体冷凝回收管用于回收浆料涂层中的有机溶剂和水蒸气，其中，水蒸气的含量占比为60％
‑
95％，回收后的有机溶剂经过处理后还能循环利用，节约了生产成本。
[0034]本专利技术的极片涂布的装置，通过设置蒸汽箱，使用水蒸气萃取浆料涂层中的低沸点有机溶剂使得涂层能够迅速凝固，避免了涂层在过辊被破坏的问题，提高电池极片的制作效率、简化了工艺流程、节约材料成本。
[0035]与常规的烘干凝固方法相比，本专利技术的浆料涂层凝固更为迅速、高效，不仅实现了同时进行双面涂布，还减少了工艺步骤，提高了生产效率；此外，回收的有机溶剂经过处理后还能进行循环利用。本专利技术的涂布工艺具有低成本、高效率的优势；本专利技术制作的极片涂层剥离力更高，减少了极片涂层脱落风险；极片水分含量更低，减少电芯化成时副反应的发生。
[0036]在根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供一种由上述的极片涂布装置涂布的电池极片的制备方法，包括以下步骤：
[0037](1)浆料配制：将活性物质、粘结剂、导电剂加入到低沸点极性有机溶剂中混合均匀，得到浆料；
[0038](2)极片制作：将箔材置于放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片涂布装置，其特征在于，包括沿极片的走带方向依次设置的放卷装置、涂布辊、蒸汽箱、烘箱、收卷装置；所述放卷装置，用于放卷箔材；所述涂布辊，用于将浆料涂层涂覆在箔材的至少一表面；所述蒸汽箱，用于萃取浆料涂层中的有机溶剂以使浆料涂层能够迅速凝固；所述烘箱，用于烘烤残留在极片表面的水分；所述收卷装置，用于收卷烘烤后的极片。2.根据权利要求1中所述的极片涂布装置，其特征在于，所述涂布装置还包括上料罐和若干导辊；所述上料罐通过导管与涂布辊连接，所述导辊用于传导箔材。3.根据权利要求1中所述的极片涂布装置，其特征在于，所述蒸汽箱包括箱体，所述箱体内壁设置有若干蒸汽喷头、所述箱体外壁底端设置有液体回收管和所述箱体外壁顶端设置有气体冷凝回收管。4.根据权利要求4中所述的极片涂布装置，其特征在于，所述蒸汽喷头的一端伸出所述蒸汽箱之外并通过输送管道与蒸汽储存罐连接。5.根据权利要求4中所述的极片涂布装置，其特征在于，所述液体回收管和所述气体冷凝回收管用于回收浆料涂层中的有机溶剂和水蒸气。6.一种采用如权利要求1～5任一项所述的极片涂布装置涂布的电池极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)浆料配制：将活性物质、粘结剂、导电剂加入到...

【专利技术属性】
技术研发人员：容积松，姚芳，梁东建，
申请(专利权)人：东莞维科电池有限公司，
类型：发明
国别省市：